입자상 화학은 그을음이 더 나은 종자 구름을 가능하게 합니다. 새로운 연구는 형성 메커니즘에 대한 현재의 이해에 도전합니다. 날짜: 2022년 7월 25일 원천: 막스 플랑크 화학 연구소 요약: 그을음에 대한 다환 방향족 탄화수소의 입자상 광화학적 산화는 상당한 양의 고도로 불포화되고 산소화된 유기 에어로졸을 생성할 수 있습니다. 그을음이 구름 응결 핵으로 더 잘 작용하도록 그을음을 변화시키고 기후 영향에 영향을 미칩니다.
그을음에 대한 다환 방향족 탄화수소의 입자상 광화학적 산화는 상당한 양의 고도로 불포화되고 산소화된 유기 에어로졸을 생성할 수 있습니다. 그을음이 구름 응결 핵의 역할을 더 잘 수행하고 기후 영향에 영향을 미치도록 그을음이 변화합니다. 이것은 막스 플랑크 화학 연구소(Max Planck Institute for Chemistry)의 독립적인 미네르바 연구 그룹 '에어로졸, 대기 질 및 기후'인 Yafang Cheng이 주도한 새로운 연구 결과입니다. 마인츠에서.
고도로 산소화된 유기 분자는 대기 중 2차 유기 에어로졸의 핵심 구성 요소입니다. 그러나 높은 불포화도를 갖는 고도로 산소화된 유기 분자(HU-HOM)의 기원과 형성 메커니즘은 아직 알려지지 않았습니다. 그러나 이제 국제 연구팀은 일중항 산소와 과산화물 음이온 라디칼에 의한 그을음 상의 큰 다환 방향족 탄화수소(PAH)의 광산화가 대기에서 널리 관찰되는 설명되지 않는 HU-HOM의 중요한 원천이 될 수 있음을 발견했습니다. 이 팀은 막스 플랑크 화학 연구소의 Yafang Cheng과 중국 과학원 화학 연구소의 Chuncheng Chen이 이끌었습니다. 그들의 결과는 O2에 의한 그을음의 광화학적 노화에 대한 분자 수준의 조사를 기반으로 합니다 .PAH 유래 HU-HOM은 락톤 및 무수물 작용기를 나타내며 그을음의 친수성을 실질적으로 증가시킬 수 있습니다.
광화학적 노화 후 그을음의 친수성의 증가는 대기 중 그을음 에어로졸의 운명과 효과에 더 많은 영향을 미칠 것으로 예상됩니다. 등.
분자식 해독
연구자들은 분자식을 확실하게 할당할 수 있는 초고해상도 질량 분석기 기술인 푸리에 변환 이온 사이클로트론 공명 질량 분석기(LDI FT-ICR MS)와 결합된 레이저 탈착 이온화를 적용하여 그을음의 광노화 동안 분자 구성의 변화를 특성화했습니다. 현장 감쇠 전반사 IR(ATR-IR)을 사용하여 그을음 산화 동안 작용기의 진화를 조사했습니다. 그들은 초기 단계에서 그을음에 있는 큰 다환 방향족 탄화수소의 광산화에 의해 케톤, 알데히드 및 산이 생성되는 다세대 광화학적 산화 경로를 통해 높은 불포화도를 갖는 고도로 산소화된 유기 분자(HU-HOM)가 형성된다는 것을 발견했습니다.
"이 불균일한 광화학적 산화에서 O 2 분자는 초기 산화제이며, 이는 추가로 광민감화되어 단일항 산소 및 슈퍼옥사이드 음이온 라디칼과 같은 반응성 산소 종을 형성합니다. . Meng Li는 "대류권 의 풍부한 O 2 를 고려할 때 이 산화 경로는 특히 깨끗하고 외딴 지역에서 PAH 및 그을음 입자에 대한 매우 중요한 노화 과정이어야 합니다."라고 덧붙였습니다.